本文根据FPGA的结构特点，围绕在FPGA上设计实现八位微处理器软核设计方法进行探讨，研究了片上系统的设计方法和设计复用技术，并给出了指令集和其调试方法，提出了一种基于FPGA的微处理器的IP的设计方法。

从CPU的总体结构到局部功能的实现采用了自顶向下的设计方法和模块化的设计思想，利用Xilinx公司的Spartan II系列FPGA，设计实现了八位CPU软核。在FPGA内部不仅实现了CPU必需的算术逻辑器、寄存器堆、指令缓冲、跳转计数、指令集，而且针对FPGA内部的结构特点对设计进行了地址和数据的优化。

1  引 言 　　随着数字通信和工业控制领域的高速发展，要求专用集成电路（ASIC）的功能越来越强，功耗越来越低，生产周期越来越短，这些都对芯片设计提出了巨大的挑战，传统的芯片设计方法已经不能适应复杂的应用需求了。SoC（System on a Chip）以其高集成度，低功耗等优点越来越受欢迎。开发人员不必从单个逻辑门开始去设计ASIC，而是应用己有IC芯片的功能模块，称为核（core），或知识产权（IP）宏单元进行快速设计，效率大为提高。CPU 的IP核是SoC技术的核心，开发出具有自主知

1  引 言 　　随着数字通信和工业控制领域的高速发展，要求专用集成电路（ASIC）的功能越来越强，功耗越来越低，生产周期越来越短，这些都对芯片设计提出了巨大的挑战，传统的芯片设计方法已经不能适应复杂的应用需求了。SoC（System on a Chip）以其高集成度，低功耗等优点越来越受欢迎。开发人员不必从单个逻辑门开始去设计ASIC，而是应用己有IC芯片的功能模块，称为核（core），或知识产权（IP）宏单元进行快速设计，效率大为提高。CPU 的IP核是SoC技术的，开发出具有自主知识产